2019年江苏省科技技术奖申报公示材料
一、项目名称:大功率模块化充电站关键技术、装备及应用
二、完成单位:XX公司,东南大学,上海鼎充新能源技术有限公司
三、完成人
(1)赵剑锋:项目负责人,主持技术攻关工作。提出了三电平变流器并联复合环流
抑制方法、中点电压平衡方法、变流器混合控制效率优化方法,是大
功率模块化储充电站关键技术主要研究者和倡导者,是创新点1、4核
心思想的主要提出者,理论和实验研究组织者,投入该项技术研究工
作量占本人工作量的70%。
(2)夏建中:项目产业化负责人,发展了基于Spring Cloud的微服务后端运行框架
技术,提出了一种大功率宽电压输入的DC-DC变换器主电路,是创
新点3核心思想的主要提出者,理论和实验研究组织者,对创新点4
作出了重要贡献,投入该项技术研究工作量占本人工作量的70%。(3)王建华:项目技术骨干,提出了基于虚拟同步发电机的微网逆变器多环路控制
方法,是大功率模块化储充电站关键技术主要研究者之一,是创新点
2核心思想的主要提出者,理论和实验研究人员,对创新点4作出了
重要贡献,投入该项技术研究工作量占本人工作量的70%。
(4)潘小刚:项目技术骨干,提出了一种超级电容城市客车充电站,是大功率模块
化储充电站关键技术主要研究者之一,是创新点4核心思想的主要提
出者,理论和实验研究人员,投入该项技术研究工作量占本人工作量
的100%。
(5)孙前双:项目技术参与者,参与提出了“一种超级电容城市客车充电站”,是
大功率模块化储充电站关键技术主要研究者之一,是创新点4核心思
想的实验研究人员,投入该项技术研究工作量占本人工作量的100%。
(6)宋文弟:项目技术参与者,参与提出了“一种超级电容城市客车充电站”,是大
功率模块化储充电站关键技术主要研究者之一,是创新点4核心思想
的实验研究人员,负责了白俄罗斯等重大项目落地应用,投入该项技
术研究工作量占本人工作量的100%。
(7)顾小军:项目技术参与者,参与提出了“一种超级电容城市客车充电站”,是大
功率模块化储充电站关键技术主要研究者之一,参与发展了基于
SpringCloud的微服务后端运行框架技术,是创新点4核心思想的实
验研究人员,投入该项技术研究工作量占本人工作量的100%。(8)冯林:项目技术参与者,参与提出了“一种超级电容城市客车充电站”,是大
上海新能源汽车
功率模块化储充电站关键技术主要研究者之一,参与发展了基于
SpringCloud的微服务后端运行框架技术,是创新点4核心思想的实
验研究人员,投入该项技术研究工作量占本人工作量的100%。(9)吕德宽:项目技术骨干,是大功率模块化储充电站关键技术及产业化推广应用
参与者之一,参与提出了一种大功率宽电压输入的DC-DC变换器主
电路,是创新点3核心思想的主要参与者,理论和实验研究参与者,
对创新点3作出了重要贡献,投入该项技术研究工作量占本人工作量
的100%。
四、项目简介
该项目属于新能源汽车/新能源技术与装备,列入国家科技型中小企业技术创新基金、江苏重点研发计划等计划。风光等可再生能源功率输出的间歇性和波动性,给电网系统安全稳定经济运行带来了很大挑战;同时随着新能源汽车爆炸式的增长,电动汽车充电将成为电网最大的负荷,同时人们对充电时间的体验要求越来越严格,充电桩的大功率高速充电是目前发展趋势,充电基础设施建设已成为限制电气化交通发展的瓶颈之一。
高效大容量储能系统由于其能够平滑新能源发电功率,“削峰填谷”平抑电动汽车充电负荷,降低配电网的改造费用,可以实现无电力增容建站等优势,在集中式
充电场站、电力基础设施、工商业储能、新能源消纳等领域具有广泛的应用前景。但目前存在以下瓶颈及技术难题:(1)大容量多机并联系统环流与系统可靠性、效率的矛盾;(2)配电网缺乏转动惯量与足够备用容量,无法消纳电动汽车大功率随机接入的快速无序充电等。
针对以上问题,在多项国家和省部级项目的支持下,通过自主创新,攻克了兆瓦级大容量储能变流器模块化并联及其用于可再生能源和电网交互等关键技术难题,以及大功率安全充电技术,取得实质性创新及突破,成果经江苏省教育厅科学技术成果鉴定,整体水平达到了国际先进、国内领先。主要创新包括:
(1) 攻克了大功率模块化储充电站并联扩容难题,发明了一种高可靠性与高转换效率的公共交直流母线模块化三电平并联拓扑,有效解决了并联模块零序环流抑制和直流母线电压平衡,提高了并网电流质量,满足了大容量储能的需求;
(2) 突破了大功率模块化储充电站接入配网稳定控制技术,发明了储能变流器虚拟同步发电机柔性并网方法,实现了电压和频率的无静差调节,以及对输出有功和无功功率的精确控制,消除了集中式充电站对电网的冲击。进一步,通过模拟同步发电机的一次调频、一次调压和惯性特性的方法,提供了频率和电压支撑,达到了电网稳定的效果;
(3) 发展了基于SpringCloud的微服务后端运行框架技术,创新地通过将云平台按照功能划分为多个小的
微服务模块,使得每个微服务运行在自己的进程中,不相互影响,通过完全自动化部署来独立部署。并使用轻量级机制通信。可对各个微服务模块进行集中管理。实现服务发现、服务均衡调度、服务灰度发布和接口版本自适应能力,提升系统并发处理能力,平台海量数据承载千万级日交互数据并发处理能力。
(4) 开发了高效模块化城市客车充电站,发明了一种城市客车充电站,采用模块化设计,能够满足城市客车的高功率充电,即使某个模块损坏不影响整个充电站的运行,容错性强,维护性好。提出了一种大功率宽电压输入的DC-DC变换器主电路,仅通过模式切换无需硬件改变即可适应宽电压范围。
该项目共申请国家发明专利30项,已授权核心发明专利9项;发表论文4篇,
完成2项行业标准制定;通过成果鉴定验收1项。本项目已在XX公司、上海鼎充新能源技术有限公司成功推广应用,截至2019年5月,该产品累计新增产值约10.4021亿元,新增利税约1.7711亿元,保障了公共交通的正常运营,产品首先于2010年“上海世博会”首先应用,2012年应用于香港九龙巴士公交线,同时外销白俄罗斯等“一带一路”国家,并出口以列、新加坡、保加利亚等欧洲国家,经济、社会效益十分显著。
五、主要知识产权目录